用于磁共振成像的新型人工电磁介质透镜设计

【摘要】新型人工电磁介质是由尺寸小于十分之一波长的谐振单元组成的周期或非周期阵列。新型人工电磁介质具有天然媒质没有或难以实现的电磁特性。本文围绕设计并实现用于磁共振成像系统中的新型人工电磁介质超透镜这一目的,主要涉及电磁超透镜设计过程中谐振单元的选取、几何参数的优化、仿真方法、等效参数的获得、三维样品的构造、样品的测定等内容。首先,通过CST仿真软件进行参数扫描,设计出了分别适用于高、低场磁共振系统的电磁超透镜结构。对于1.5T磁共振系统,选用加载非磁性电容的开口谐振环单元,利用传输线模型可以计算出其对应的谐振频率。对于3T的磁共振系统,我们选用方形螺旋线谐振单元,通过CST仿真优化参数给出了谐振单元的尺寸参数。对于0.35T的低场系统,选用加载非磁性电感和电容的双开口谐振环单元,实现了波长和周期比为λ/a≈1000的谐振单元设计。随后,分别制备出了适用于1.5T和0.35T磁共振系统的实际电磁超透镜样品,利用矢量网络仪测定了其工作频率。结合磁共振成像系统,展示了新型人工电磁介质超透镜对改善磁共振成像质量的作用。最后，给出了对全文的总结以及未来研究的展望。
【作者】蒋建峰；
【导师】何赛灵；
【作者基本信息】浙江大学，光学工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】新型人工电磁介质；磁共振成像；磁导率；电磁超透镜；

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